韩雪涛
黑洞，这个能引发人的大脑皮层兴奋的词汇已越来越成为人们感兴趣的话题。前几天，教小学科学课的对象回来说起她上课时一个学生问她：“老师，什么是黑洞？”我不禁为这个词汇的广泛传播而感叹了。那么，究竟什么是黑洞？
面对人们的提问，即便是科学家们也要犯一下嘀咕。因为对黑洞的研究才刚刚开始不久，还有着太多的有关黑洞的谜团等待揭开。
1939年，奥本海默第一个从理论上提出黑洞的存在。他的观点受到当时绝大多数物理学家的批驳。奥本海默本人后来受命负责研制原子弹，而中断了黑洞研究。二战后，曾经坚决反对过奥本海默黑洞理论的著名物理学家惠勒（氢弹的主要设计者之一）戏剧性地改变了自己的立场。他在1969年给出了黑洞这个名词，并成为这一领域最重要的理论家之一。“黑洞”这一名词来源于它具有的特性：它的引力场非常强，以致任何东西包括光在进入它的视界后都会被吞噬，而且无法再逃离。
根据黑洞的这一特征，人们是无法获取黑洞的任何直接观测证据的。人们只能通过间接的观测证据来证实它的存在。如研究它与它周围的其他恒星和星系的表现。
天鹅座X－1从1974年以来就被普遍认为是黑洞的最佳候选者。它由一个由两颗恒星组成的双星系统，观测表明一颗绕另一颗旋转。这后一颗人们猜测就是一个黑洞。为此，霍金（已经不用做什么介绍了）与索恩（惠勒的学生，《黑洞和时间弯曲》一书的作者）80年代曾打赌。霍金认为它不是黑洞，而索恩则持相反看法。后来索恩写道：“1990年6月的一个深夜，当我在与莫斯科同事进行研究时，霍金及其随从闯进了我在加州理工的办公室，找到了打赌的凭证，写了一个认输的便条，并加盖了霍金的拇指印。”
天鹅座X－1是黑洞得到了各种间接观测证据的支持，并为广大的物理学家们接受。研究的深入，人们发现除这种类型的黑洞外，还存在着超级大黑洞，其质量为太阳质量的10亿倍。这样的黑洞不断在星系中心被发现，星系越大，其中心的黑洞就越大。到2001年为止已发现了30个。当然，证明这些黑洞存在的证据都是间接的。这类黑洞的发现，引出一个更大的争论话题：黑洞是否是构成它周围星系的种子呢？是先有星系还是先有黑洞呢？还是两者是交错发展的呢？
令人感兴趣的是，另有理论物理学提出了超级小黑洞：只有原子尺度的黑洞。这样小的黑洞有着极重的质量，相当于是把10的36次方个原子压缩为一个原子的大小。这种黑洞只可能在宇宙开始的最初阶段才可能形成。那么，这样的超微型黑洞存在吗？
此外，黑洞真那么黑吗？当考虑到量子效应时，霍金认为结论并非如此。简单说，在量子效应下，会有粒子从黑洞中不断逃逸出来。如果经过足够长的时间，黑洞就可被完全蒸发掉。这种推论是正确的吗？
现代宇宙学的发展，正揭示出越来越多的自然之谜，与此同时也制造出更多的自然之谜。后来的研究者似可放心的是：不用担心自己会没有事情可做。